ÖSSZEFOGLALÓ KÖZLEMÉNY Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
Akut mesenterialis ischaemia: biomarker egyenlő diagnózis? Rosero Olivér dr.
■
Harsányi László dr.
■
Szijártó Attila dr.
Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar, I. Sebészeti Klinika, Budapest
Az akut mesenterialis ischaemia azonnali beavatkozást igénylő sürgősségi állapot. A sebészet és intenzív terápia területén az utóbbi években bekövetkezett komoly fejlődés ellenére a kórkép halálozása továbbra is kiemelkedően magas. A klinikai kép sokszínűsége és a nem specifikus laboratóriumi eltérések gyakran késleltetik a diagnózist, ami az ischaemiás károsodás progresszióját és a beteg túlélési esélyeinek csökkenését vonja maga után. Mindezek miatt egyre nagyobb az igény olyan, a mesenterialis ischaemiát korán és megbízhatóan jelző szerológiai markerre, amely képes lerövidíteni a diagnosztikus folyamatot. A szerzők áttekintik a mesenterialis ischaemia korai diagnózisában használt tradicionális, valamint a jelenleg még kísérleti stádiumban lévő új típusú biomarkereket. Orv. Hetil., 2014, 155(41), 1615–1623. Kulcsszavak: mesenterialis ischaemia, diagnosztika, szerológiai marker
Acute mesenteric ischemia: Do biomarkers contribute to diagnosis? Acute mesenteric ischemia is an emergency condition that requires immediate therapy. Despite advances in the fields of surgery and intensive therapy, the mortality of this condition remains high. This is due to the broad variability of clinical presentations and non-specific laboratory findings, which delay the diagnosis allowing the ischemia to progress and further worsening the patients’ chances of survival. Thus, there is a significant need for reliable and enhanced serological markers of intestinal ischemia. The authors review the traditionally used and novel experimental serological markers for early diagnosis of mesenteric ischemia. Keywords: mesenteric ischemia, diagnosis, serological marker Rosero, O., Harsányi, L., Szijártó, A. [Acute mesenteric ischemia: Do biomarkers contribute to diagnosis?]. Orv. Hetil., 2014, 155(41), 1615–1623.
(Beérkezett: 2014. augusztus 6.; elfogadva: 2014. augusztus 28.)
Rövidítések α-GST = alfa-glutation s-transzferáz; ALP = alkalikus foszfatáz; AMI = akut mesenterialis ischaemia; CABA = (cobalt albumin binding assay) kobalt-albumin kötő assay; CK-MB = kreatinkináz – MB-izoenzim; FABP = (fatty acid binding protein) zsírsavkötő fehérje; IMA = (ischemia modified albumin) ischaemiamodifikált albumin; LDH = laktátdehidrogenáz; LR = (likelihood ratio) valószínűségi arány
Bár az akut mesenterialis ischaemia a sebészeti sürgősségi kórállapotok csupán 1-2%-át teszi ki, kórházon belüli halálozása a 60-80%-ot is elérheti [1]. A betegség patofiziológiájának alaposabb megértése, a diagnosztikus és teDOI: 10.1556/OH.2014.30013
rápiás módszerek fejlődése ellenére a túlélési adatok nem mutattak érdemi javulást az elmúlt évtizedek során. Ennek legfőbb oka a diagnózis megszületéséig eltelt hosszú idő és így a túl későn megkezdett adekvát terápia. Az állapot legtöbbször csak a definitív bélelhalás kialakulásakor ismerhető fel, amely során a beteg általában már a szepszis jeleit mutatja, annak minden szövődményével és következményével együtt. A korai diagnózis elengedhetetlen a hatékony kezeléshez, csak így lehetne a halálozási arányt a lehető legalacsonyabban tartani. Ezt nehezítik a bizonytalan panaszok, a veszélyeztetett betegek széles köre, valamint a klinikailag hasznos diagnosztikus tesztek és laboratóriumi szűrővizsgálatok hiánya [2]. A vé-
1615
2014
■
155. évfolyam, 41. szám
■
1615–1623.
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
1. ábra
Intraoperatív állapot distalis jejunum- és ileumischaemiával (Forrás: Kritikus Mesenterialis Ischaemia. Adaptív Mechanizmusok. Távoli Szervi Diszfunkciók. 2013, 66, 13–19.)
konybél ischaemiás toleranciája csupán 6 óra, ezen idő a maximum, míg képes ellenállni az ischaemiás inzultusnak, mielőtt irreverzíbilisen károsodna. Minél rövidebb ideje állnak fenn a beteg panaszai, annál nagyobb az esélye a túlélésre a műtétet követően [3]. A korai diagnózis fontosságát támasztják alá azon klinikai vizsgálatok eredményei is, amelyek során azt találták, hogy amennyiben a tünetek kezdetétől számított 24 órán belül felismerésre kerül a kórkép, a betegek túlélése körülbelül 50%, amenynyiben azonban ennél későbbre tolódik a diagnózis, úgy a mortalitás meredeken emelkedik, és 70%-nál is magasabb lehet [4] (1. ábra). Az akut mesenterialis ischaemia a bélrendszer normális metabolizmusához szükséges vérellátás hirtelen csökkenésének következtében lép fel, amelynek hátterében leggyakrabban a mesenterialis erek okklúziója vagy hipoperfúziója áll. Az artériás elzáródást leggyakrabban az arteria (a.) mesenterica superior kardiogén embolisatiója okozza (az esetek 40-50%-ában). A visceralis artériás embolusok többsége anatómiai okoknál fogva az a. mesenterica superiorba jut. Az embolusok 50%-a az a. colica media eredésétől distalisan okoz elzáródást, ezáltal az a. pancreaticoduodenalis inferior ágain keresztül a proximalis jejunum vérellátása intakt maradhat, miközben a vékonybél többi része vértelenné válik. Az akut mesenterialis trombózis a bélrendszert érintő ischaemiás események 20-30%-át teszi ki, és általában egy már korábban atheroscleroticusan beszűkült érszakaszon lép fel. Leggyakrabban az a. mesenterica superior eredésénél alakul ki, az embolusoknál kiterjedtebb, a duodenumtól a colon transversumig terjedő ischaemiás bélkárosodást okozva. Ez azt eredményezi, hogy a trombotikus eredetű okkluzív mesenterialis ischaemia túlélőinél, a kényszerűségből kiterjesztett műtéti reszekciók után, gyakran jelentkezik rövidbél-szindróma (a proximalis duodenojejunum és a colon kevesebb mint 70%-a marad csak épen) [5]. Az esetek maradék egyharmad része nonokkluzív mesenterialis ischaemia, amelynek háttere nem teljesen 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
tisztázott, leggyakrabban kardiogén sokk következtében fennálló alacsony perctérfogat szindróma mellett jelentkező diffúz mesenterialis vasoconstrictio következménye. Mivel leggyakrabban súlyos társbetegségekkel rendelkező, kritikus állapotú betegeket érint, alattomos kezdet és magas mortalitás jellemzi. Az esetek fennmaradó 10%-át mesenterialis vénás trombózis okozza, amelynek hátterében legtöbbször patológiás intraabdominalis folyamat (pancreatitis, tumor, szepszis) vagy primer alvadási zavar áll. A mesenterialis vénák trombózisa általában szegmentális, az érintett bélfal ödémájával és vérzéses nekrózisával járó állapot. Közismert, hogy a klinikai gyakorlatban az akut intestinalis ischaemia definitív diagnózisa nehéz és sokszor késik. Bár ritka kórképről van szó, incidenciája a várható életkor meghosszabbodása miatt növekszik. Fő rizikófaktorai az előrehaladott életkor, az atherosclerosis, az alacsony perctérfogattal járó állapotok, a szívritmuszavarok, a valvularis szívbetegségek, a közelmúltban zajlott myocardialis infarctus és az intraabdominalis malignus kórképek (1. táblázat). A mesenterialis ischaemia tünetei rendkívül sokszínűek lehetnek, ez jelenti a legnagyobb kihívást a diagnosztizálás során. Fizikális vizsgálattal a klasszikus, szinte elviselhetetlen hasi fájdalom az esetek egy részében nem észlelhető, sokszor csak bizonytalan abdominalis panaszokat találunk, ritkán pedig a tünetek közül a fájdalom teljesen hiányozhat. A gyakran alkalmazott szedatoanalgézia megnehezítheti az anamnézisfelvételt és a fizikális eltérések értékelését, a fennmaradó tünetek pedig rendkívül aspecifikusak lehetnek, főleg a nagy rizikójú betegek esetében. A kórképpel járó szövődmé1. táblázat
1616
Akut mesenterialis ischaemia százalékos eloszlása és kockázati tényezői Heys és mtsai [3] alapján
Incidencia
Típus
Kockázati tényezők
40–50%
Arteria mesenterica superior embolia
Szívinfarktus, ritmuszavar, kamrai aneurysma, endocarditis, atherosclerosis, reumás billentyűbetegség, cardiomyopathia, közelmúltban történt angiográfia
25%
Arteria mesenterica superior trombózis
Atherosclerosis, pangásos szívelégtelenség, hipotenzió, orális fogamzásgátló, hiperkoagulabilitás
20%
Nonokkluzív infarktus
Digoxin vagy α-adrenerg agonisták túladagolása, hipotenzió, szepszis, sokk, szívinfarktus, alacsony perctérfogat, ismeretlen
10%
Vena mesenterica Jobbszívfél-elégtelenség, primer superior mesenterialis elzáródás, szepszis, trombózis orális fogamzásgátló, thrombocytosis, disszeminált intravascularis koaguláció, postsplenectomia, korábbi mélyvénás trombózis, rosszindulatú daganat, pancreatitis, hepatitis, ösztrogén, közelmúltban történt hasi műtét
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
nyek, például ileus, peritonitis, pancreatitis vagy gastrointestinalis vérzés is maszkírozhatják a primeren fellépő mesenterialis ischaemia jeleit. A diagnózishoz gyakran van szükség olyan képalkotó módszerekre (például mesenterialis angiográfiára), amely az eredendően komorbiditással rendelkező betegek számára fokozott kockázatot jelenthet. A radiológiai diagnosztikus eljárások hasznosak ugyan, azonban nem mindenhol hozzáférhetőek, jelentős részük speciális felkészültséget, tapasztalatot igényel. Jól ismertek a kontrasztanyagos CT-vizsgálat relatív és abszolút kontraindikációi, mint például a jódtartalmú kontrasztanyagra való túlérzékenység, valamint a veseelégtelenség. Ezt különösen fontos hangsúlyozni az akut mesenterialis ischaemia miatt kezelt betegek esetében, ahol az esetek 50%-ában vesefunkció-károsodás és/vagy dehidráció is fennáll [6]. A diagnosztikus problémák eredményeképpen a vékonybél-ischaemia az esetek nagy részében csak akkor kerül felismerésre, amikor már kiterjedt, transmuralis bélelhalás, kísérő peritonitis és szepszis alakult ki. Mindez pedig olyan események láncolatát indíthatja el, amely visszafordíthatatlanul sokszervi elégtelenséghez, végül pedig halálhoz vezet. A plazmában megjelenő, szervkárosodásra utaló biomarkerek használata az orvosi diagnosztikában több évtizedes múltra tekint vissza, gondoljunk csak az akut myocardialis infarctus diagnosztikájában elengedhetetlen troponinra és CK-MB-re, vagy a májkárosodásra utaló szérumtranszamináz-emelkedésre. Ideális lenne egy olyan egyszerűen használható, noninvazív teszt, amely felvetné a bélrendszeri ischaemia gyanúját, ezáltal segítene kiemelni azon betegeket, akiknél további invazív vizsgálatok (például angiográfia) szükségesek. Sajnos azonban mind ez idáig a klinikai gyakorlatban nem áll rendelkezésünkre olyan specifikus marker, amely az előbbi követelményeknek megfelelve megbízhatóan jelezné az intestinalis ischaemiát és/vagy infarktust. A laboratóriumi eredmények legtöbbször nem specifikusak. Az akut mesenterialis ischaemia gyanúját támogató laboratóriumi értékek az esetek egy részében hasznosak ugyan, azonban normáltartományban lévő értékek esetén sem lehet teljes biztonsággal kizárni a kórképet. Amennyiben az akut mesenterialis ischaemia (AMI) klinikai gyanúja fennáll, a fiziológiás értékeket mutató laboratóriumi leletek nem indokolják a definitív diagnózishoz szükséges urgens radiológiai vizsgálatok mellőzését. Az emelkedett amiláz-, fehérvérsejtszám, hemoglobin- vagy foszfátszint, valamint a metabolikus acidosis néhány olyan nem specifikus indikátor, amely mesenterialis ischaemiára utalhat. Az elhalt sejtekből felszabaduló úgynevezett nekroenzimek, például a kreatinkináz (CK) [7], laktátdehidrogenáz (LDH), alkalikus foszfatáz (ALP) segíthetnek a transmuralis infarktus diagnózisában, azonban az ischaemia kezdeti stádiumában szintjük nem emelkedik diagnosztikus mértékben. Napjainkban a visceralis ischaemia diagnózisában a laboratóriumi markerek szerepe még csekély, az „ideális” biomarker azonosításáért jelenleg is komoly kutatómunka folyik. ORVOSI HETILAP
Bélrendszeri ischaemiára utaló hagyományos szerológiai markerek Fehérvérsejtszám A fehérvérsejtszám emelkedése (leukocytosis) a szervezetben zajló gyulladásos folyamatra utaló válaszreakció. A leukocytosis akut megbetegedésekben nagyon gyakori, rendkívül változatos azon kórképek listája, amelyek során észlelhető.
pH A bélrendszer vérellátási zavara következtében nagy mennyiségű laktát termelődik. A mesenterialis ischaemia akkor is súlyos laktátacidosist okoz, ha a szervezet többi részében a szöveti perfúzió megfelelő. Ez gyakran nem kerül felismerésre, különösen azokban az esetekben, ahol a hasi tünetek minimálisak. Acosta és mtsai [8] bélrendszeri ischaemia miatt kezelt betegekről szóló vizsgálatukban nagy arányban tapasztaltak metabolikus alkalosist, amelyet a kezdeti szakaszban megfigyelhető profúz hányás következményének tartottak.
D-dimer A D-dimer egy úgynevezett fibrindegradációs termék, vagyis olyan kisméretű fehérjefragmentum, amely fibrinolysis során a vérrög lebomlása következtében jelenik meg a vérben. Az akut bélrendszeri ischaemia lokális intravascularis koagulációt és fibrinlerakódást eredményez. A D-dimer-tesztet széles körben alkalmazzák, mivel normáltartományban lévő eredmény esetén gyakorlatilag kizárhatók a thromboemboliás események (teszttől függően fiziológiás D-dimer-érték esetén a thromboemboliás esemény valószínűsége 1% alá csökken) [9]. A magas negatív prediktív értéknek köszönhetően, normális Ddimer-érték esetén a mesenterialis vasculaturában zajló thromboeboliás esemény valószínűsége minimális, amely a differenciáldiagnosztika során fontos segítség lehet. Az akut mesenterialis ischaemia esetén a D-dimer szenzitivitása igazoltan magas [10, 11, 12, 13], ezzel egy időben azonban specificitása korlátozott, mivel számos egyéb sebészi és nem sebészi akut hasi kórkép járhat fokozott fibrinképződéssel. A normális D-dimer-érték segíthet kizárni az akut intestinalis ischaemiát, az emelkedett szérumszint azonban kevéssé segíti a diagnózist. A klinikai gyakorlatban hasznos lehet a molekula kedvező farmakokinetikája. A D-dimer plazmakoncentrációja viszonylagos állandóságot mutat, felezési ideje kellően hosszú ahhoz, hogy fokozott fibrinolízissel járó állapotok esetén a plazmában tartósan emelkedett koncentrációban legyen jelen [14]. A D-dimer-tesztek értékelésekor figyelembe kell venni, hogy a terápiás dózisú warfarin- és heparinkezelés csökkentheti a D-dimer szérumszintjét [15].
1617
2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
rendszerét túlterhelve változatlan koncentrációban jelenjen meg a perifériás vérben. Így a diagnosztikus lépések során viszonylag későn találkozunk laktátacidosissal, amelynek súlyos foka már kiterjedt bélrendszeri nekrózisra utal. Az emelkedett laktátszint az elégtelen szöveti perfúzióra utaló aspecifikus laboratóriumi jel, amelynek mérését azonban az előbb említett zavaró faktorok nehezíthetik [18, 19, 20]. Mivel a tradicionálisan használt szerológiai markerek alacsony szenzitivitásuknál és/vagy specificitásuknál fogva az intestinalis ischaemia pontos diagnózisához nem megfelelőek, újabb célmolekulákra van szükség (2. táblázat). Az akut mesenterialis ischaemia a mucosa felől indulva terjed a serosa irányába, logikusan tehát a bélrendszer vérellátási zavarának legkorábbi stádiumban történő diagnózisához olyan biomarkerre lenne szükség, amely mucosaeredetű [21].
L-laktát A glikolízis során minden sejt termel laktátot, amelynek szintje megfelelő oxigénellátottság esetében, egy jól szabályozott egyensúlyi állapot következtében, alacsony marad. Amikor a bélrendszer vérellátása kritikus szint alá csökken (a gastrointestinalis rendszer esetében ez az alapáramlás 50%-a alatti érték [16]), a sejtek energiaellátása már csak anaerob glikolízisből származik, amely a laktát fokozott termelését és véráramba kerülését eredményezi. Zsigeri ischaemia során az esetek jelentős részében a bél fokozott laktáttermelése ellenére az artériás vér laktátszintje normális maradhat. Az ellentmondás magyarázata a portális keringés sajátosságaiban keresendő, tekintve, hogy a bélkacsokból jövő vérben lévő laktátot a máj metabolizálja (Cori-kör) [17]. Tömeges laktátfelszabadulás kell ahhoz, hogy a máj metabolizáló
2. táblázat
Tradicionális és „új” típusú szerológiai markerek az AMI diagnózisában, humán vizsgálatok jellemzői és eredményei
Betegek száma
FVS.
pH
D-dimer
L-laktát
I-FABP
D-laktát
α-GST
IMA
Vizsgált Ischaemia prevalenciája populáció (%)
Mintavétel időpontja
T+
F+
F-
T-
Számított szenzitivitás
Számított specificitás
Hivatkozás
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
9
6
3
8
0,82
0,58
Delaney, 1999
361
14
akut has
Felvételnél
32
199
20
110
0,62
0,36
Kanda, 2011
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
28
10
7
9
0,8
0,4
Gearhart, 2003
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
7
2
5
12
0,6
0,83
Delaney, 1999
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
11
3
4
16
0,31
0,85
Gearhart, 2003
71
14
akut has
Preoperatív
6
11
4
50
0,6
0,82
Block, 2008
67
34
AMI-gyanú
Felvételnél
22
1
36
8
0,96
0,18
Chiu, 2009
101
9
AMI-gyanú
Felvételnél
9
59
0
33
1
0,36
Acosta, 2004
57
53
Akut has
Felvételnél
28
22
2
5
0,93
0,19
Güzel, 2013
85
24
Akut has
Felvételnél
20
38
0
27
1
0,42
Lange, 1994
200
24
Akut has
Felvételnél
36
92
12
60
0,75
0,39
Vahl, 1998
54
66
AMI-gyanú
Felvételnél
27
9
8
10
0,78
0,53
Gearhart, 2003
208
41
AMI-gyanú
Felvételnél
72
13
14
110
0,83
0,89
Matsumoto, 2014
50
44
AMI-gyanú
Felvételnél
15
8
7
20
0,68
0,71
Thuijls, 2011
50
60
Akut has
Felvételnél
27
0
3
20
0,9
1
Güzel, 2013
361
14
Akut has
Felvételnél
41
81
11
228
0,788
0,738
Kanda, 2011
61
21
Akut has
Felvételnél
7
0
6
48
0,538
1
Kanda, 1996
71
14
Akut has
Preoperatív
9
47
1
14
0,9
0,23
Block, 2008
31
29
Akut has
Preoperatív
8
3
1
19
0,9
0,87
Murray, 1994
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
12
2
0
12
1
0,86
Delaney, 1999
71
14
Akut has
Preoperatív
2
8
8
53
0,2
0,87
Block, 2008
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
25
4
10
15
0,72
0,77
Gearhart, 2003
26
46
Bélelzáródás tünetei
Preoperatív
12
2
0
12
1
0,86
Polk, 2008
14
50
AMI-gyanú
Felvételnél
6
0
1
7
0,85
1
Gunduz, 2007
fvs: fehérvérsejtszám; I-FABP: intestinalis zsírsavkötő fehérje; α-GST: alfa-glutation s-transzferáz; IMA: ischaemiamodifikált albumin. 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
1618
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
Ígéretes új szerológiai módszerek az akut mesenterialis ischaemia korai diagnosztikájában Intestinalis zsírsavkötő fehérje Az intestinalis zsírsavkötő fehérje (intestinal fatty acid binding protein – FABP) kisméretű (15 kD), vízoldékony, citoplazmában található fehérje, amely a vékonyés vastagbél érett enterocytáit felépítő proteinek jelentős részét (2%-át) alkotja. Az enterocyták a FABP 3 izoformáját expresszálják: intestinalis FABP (I-FABP), ileum epesavkötő fehérje (I-BABP) és máj-FABP (IL-FABP). Az I-FABP egyedül a vékonybélbolyhok villusainak csúcsán fordul elő, és normálisan nem mutatható ki a perifériás keringésben [22]. Az I-FABP részt vesz az intracelluláris pufferrendszer működésében, valamint a hosszú szénláncú zsírsavaknak az enterocyta apicalis membránjáról az endoplazmatikus reticulumba történő transzportjában, ahol az összetett zsírsavak bioszintézise történik [23]. Pelsers és mtsai [22] arról számoltak be, hogy legnagyobb számban a jejunumban és a colon alsó részeiben találhatók. Az I-FABP amellett, hogy magas koncentrációban van jelen az enterocytákban, az egyik legérzékenyebb a korai ischaemiára. Mesenterialis ischaemiában, amikor a bélhámsejtek membránjának integritása megszűnik, az I-FABP a keringésbe kerül, majd a vizeletben koncentrálódik [24]. Ennélfogva az I-FABP egy jól mérhető, mind a perifériás vérből, mind a vizeletből kimutatható szenzitív markere a bélischaemiának. Egy patkányokat használó kísérletes modellben munkacsoportunk kimutatta, hogy a szérum I-FABP-szintjének emelkedése jól korrelál a szövettani minták elemzése során talált intestinalis epithelsejt-károsodás mértékével [25]. Néhány humán vizsgálat során sikerült igazolni, hogy a szérum I-FABP-szintje megemelkedik a. mesenterica superior okklúziója esetén [13, 24, 26, 27, 28]. Klinikai gyakorlatban történő alkalmazhatóságát limitálja, hogy szérum-I-FABP-emelkedésről nemcsak a vékonybél ischaemiás károsodása kapcsán számoltak be, hanem a bélrendszer mucosáját érintő nonischaemiás megbetegedések kapcsán is [29]. Figyelembe kell venni azt is, hogy az I-FABP vizeletbe történő gyors kiválasztása (plazmafelezési ideje mindössze 11 perc) és koncentrálódása következtében a vizelet I-FABP-tartalmának meghatározása alkalmasabb lehet a diagnosztika során, mint a plazmakoncentráció [24].
D-laktát A laktát minden izomerje a piroszőlősav lebomlása során keletkezik specifikus laktátdehidrogenázok hatására. Az L-laktát-dehidrogenáz működése L-laktátot, a D-laktátdehidrogenáz működése D-laktátot eredményez. Az emlősök szövetei nem termelnek D-laktátot, az exogén forrásból keringésbe kerülő molekulát pedig a szervezet csak nagyon lassan képes metabolizálni. A laktát d-szteORVOSI HETILAP
reoizomere bakteriális fermentáció eredménye. Kimutatták, hogy a D(-)-laktát termelésében a gastrointestinalis traktust kolonizáló, normálflórához tartozó Escherichia coli, Lactobacillus, Klebsiella és Bacteroides speciesek vesznek részt [30]. Alacsony koncentrációban egészséges személyek vérében is kimutatható kevés keringő Dlaktát, azonban a bélnyálkahártya-barrier sérülése, ezáltal áteresztőképességének megnövekedése esetén a molekula szérumszintje jelentősen megemelkedhet. A zsigeri ischaemia egyik legkorábbi jelének a permeabilitás fokozódását tartják, ennélfogva a plazma D-laktát szintjének emelkedése alkalmas lehet a bélrendszer károsodott vérellátásának monitorozására. Ischaemia hatására a szervezet elveszíti védekezőképességét a bakteriális túlszaporodással szemben, így a mesenterialis ischaemiának kitett bélszakasz lumenében a baktériumok száma jelentősen emelkedik. A baktériumok proliferációja az anyagcseréjük fokozódásával, ezáltal növekvő D-laktát termelődéssel jár együtt. Az emlősök nem rendelkeznek a D-laktát gyors lebontásához szükséges enzimrendszerrel, így a molekula gyakorlatilag változatlan koncentrációban kerül a portalis érrendszeren keresztül a perifériás vérbe, amelyből ezáltal már a betegség korai stádiumában kimutatható. Általánosságban tehát a D-laktát felszaporodása a szisztémás keringésben intestinalis ischaemia következtében fellépő fokozott bélfal-permeabilitásra és a vastagbél baktériumflórájának túlszaporodására utal. A D-laktát a klinikai gyakorlatban hasznos marker lehet a bélrendszert érintő inzultusok korai diagnosztikája során [10, 31]. Patkánymodellben munkacsoportunk kimutatta, hogy a plazma D-laktát-szintjének emelkedése korrelál a fokozott intestinalis permeabilitással, amely mesenterialis ischaemia-reperfúziós károsodás hatására jön létre [25]. Az eredmények értékelését nehezítheti, hogy malabszorpciós szindrómák esetében az emésztetlen vagy részlegesen emésztett szénhidrátok megnövekedett mennyisége miatt, a vastagbelet kolonizáló baktériumok fermentációja során is D-laktát termelődik, amely a vérbe kerülve emelkedett plazmakoncentrációt, ezáltal fals pozitív ereményt adhat [32].
Alfa-glutation s-transzferáz (GST) A glutation s-transzferázok olyan antioxidáns hatású, a detoxikációban fontos szerepet játszó citoplazmatikus enzimek, amelyek a sejtek védelmi mechanizmusaiban vesznek részt egy sor toxikus és idegen anyag glutationnal történő konjugációja, ezáltal semlegesítése révén. A GST-család 4 alcsoportból áll, amelyek különböző szervekben eltérő számban vannak jelen. Az α-GST elsősorban a májban, a vesében és a bélrendszerben található. A sejtmembrán sérülését követően a vérkeringésbe kerül, ezáltal – többek között – a bélhámsejtek károsodását jelezheti [33]. Felhasználhatóságát limitálja, hogy sokszervi elégtelenségben, májischaemiában szenvedő, valamint hipotenziós betegek esetében szintén magas α-GST-szint mérhető a kísérő aszpartát-aminotransz-
1619
2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
feráz- és alanin-aminotranszferáz-eltérésekkel együtt. Gondolni kell tehát arra, hogy az emelkedett plazmavagy vizelet-α-GST-szint vékonybél-ischaemia mellett máj- és vesekárosodásra is utalhat. Annak következtében, hogy az α-GST-t a fentebb felsorolt minden szerv epithelsejtjei expresszálják, csak abban az esetben lehet hasznos diagnosztikus markere a mesenterialis ischaemiának, ha bélrendszerre izolált károsodás feltételezhető [19].
Ischaemiamodifikált albumin (IMA) A humán szérumalbumin egy vérben keringő fehérjemolekula, amely N-terminális végén kobaltkötő résszel rendelkezik. Kimutatták, hogy ischaemiás szövetek környezetében a molekula elveszíti kobaltkötő képességét. A humán szérumalbumin azon típusát, amely zajló ischaemiás esemény miatt nem képes kobaltot kötni, ischaemiamodifikált albuminnak (IMA) nevezik. A szérum IMAkoncentrációjának méréséhez kobalt-albumin kötő assay-t (CABA) használnak, amelyet myocardialis ischaemia, vázizom-ischaemia, pulmonalis embolia és stroke esetében már alkalmaznak a klinikai gyakorlatban [34]. Eddig két eset-kontroll vizsgálatot publikáltak az IMA mesenterialis ischaemia korai diagnózisában alkalmazott hatékonyságával kapcsolatban [35, 36]. Ezek alapján úgy tűnik, hogy a módszer rendkívül szenzitív, azonban – mivel az IMA nem csak az intestinalis szövetek környezetében termelődik – nonspecifikus markere a bélrendszeri ischaemiának. Ráadásul az acidosis, a hypoxia, bizonyos ioncsatorna-zavarok, valamint a szabadgyöktermelődés is befolyásolhatják a CABA eredményét [34].
Citrullin A citrullin az enterocyták által glutaminból szintetizált aminosav. A plazmakoncentrációt a bélben való termelődés és a vesén keresztüli kiválasztás mennyiségi aránya határozza meg. Rövidbél-szindrómában mennyisége csökken. Akut vagy krónikus veseelégtelenséggel járó állapotokban, valamint az enterocyták számának csökkenése esetén alacsony citrullinszint mérhető. A citrullin plazmakoncentrációja tehát egy olyan dinamikusan változó paraméter, amellyel akut helyzetben a funkcionáló bélhámsejtek számára következtethetünk (hasonlóan az V-ös faktorhoz a máj esetén) [37].
Claudin-3 Az egy sejtrétegből felépülő intestinalis epithelium biztosítja a határt az intraluminalis béltartalom és a steril vérkeringés között. Ezért a barrier funkcióért az intracelluláris tight junctionök és alkotórészeik felelősek. A claudinokról bebizonyosodott, hogy a legfontosabb tight junctiont alkotó molekulák közé tartoznak, és egészséges bélhám esetén nagy számban találhatók a szomszédos epithelsejtek között [38]. A claudincsalád 24 ismert 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
tagból áll, amelyek feloszthatók pórusképző és barrierképző alcsoportokra. Az epithelsejtek szövetspecifikus módon többféle claudint expresszálhatnak, jellegzetes félig áteresztő barriert hozva létre. A barrierképző claudinok alcsoportjába tartozó claudin-3 erősen expresszálódik az intestinalis epithelsejtek membránján [25]. Vizsgálatokkal igazolták, hogy a vékonybél integritásának sérülése esetében a vizeletben kiválasztott claudin-3 szintje megemelkedik. Ez az erős korreláció teszi alkalmassá a claudin-3 koncentrációjának mérését a vizeletben a mesenterialis ischaemia következtében kialakult intestinalis tight junction pusztulás detektálására. A vékonybélbolyhok csúcsán elhelyezkedő epithelsejtek a mesenterialis ischaemiára fokozottan érzékenyek. Az általuk expresszált, tight junctionök felépítésében részt vevő claudin-3 kiemelt szerepe abban rejlik, hogy rendkívül szenzitív mutatója lehet az akut mesenterialis ischaemiának már a korai stádiumban is, amikor a bélfal többi rétege még nem érintett. Az eredmények értékelésekor figyelembe kell azonban venni azt is, hogy a módszer specificitása alacsony, számos egyéb gasztroenterológiai betegség (gyulladásos bélbetegségek, nekrotizáló enterocolitis) is járhat tight junction vesztéssel, ezáltal a vizelet claudin-3-koncentrációjának emelkedésével. Az összesített vizsgálati eredmények alapján elmondhatjuk, hogy az akut mesenterialis ischaemia diagnosztikájában az új biomarkerek mind szenzitivitás, mind specificitás tekintetében jobban teljesítettek. Mivel az áttekintett, hivatkozásokban közölt vizsgálatokban a mesenterialis ischaemia prevalenciája eltérő volt, továbbá, hogy a különböző alcsoportokba bevont betegek számában is jelentős különbségek voltak, statisztikailag nem korrekt ezek alapján a különféle diagnosztikus tesztek pozitív és negatív prediktív értékére vonatkozóan általános következtetéseket levonni. Ennek kiküszöbölése céljából kiszámítottuk az összesített pozitív és negatív valószínűségi arányt, amely definíció szerint független a betegség prevalenciájától. A valószínűségi arány segítségével meghatározható a betegség relatív rizikója abban az esetben, ha a teszt pozitív (LR+) és abban az esetben, ha a teszt negatív (LR-) eredményt ad (3. táblázat). Az előzőleg felsorolt új biomarkereket figyelembe vevő, öszszesített valószínűségi arányok ezáltal nagyobb diagnosztikus értékeket képviselnek (4. táblázat).
Következtetések Az intestinalis ischaemia a hasi fájdalommal vagy akut has tüneteivel jelentkező betegek differenciáldiagnózisakor minden esetben fel kell merüljön. A definitív diagnózist nehezíti a klinikai kép sokszínűsége, igazolásához gyakran laparotomiára van szükség. A mesenterialis ischaemiával jelentkező, általában kritikus állapotú betegek esetében a sebészi ellátás késlekedésének súlyos következményei lehetnek. Ellentétben a szívvel, májjal és vesével, amelyek vérellátási zavarát szerológiai markerek sora képes gyorsan és
1620
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y 3. táblázat
A valószínűségiarány-számítás eredményének elemzése
LR
Értékelés
>10
A betegség valószínűségének nagymértékű növekedése
5–10
A betegség valószínűségének közepes mértékű növekedése
2–5
A betegség valószínűségének kismértékű növekedése
1–2
A betegség valószínűségének csekély mértékű növekedése
1
Nincs változás a betegség valószínűségében
0,5–1,0
A betegség valószínűségének csekély mértékű csökkenése
0,2–0,5
A betegség valószínűségének kismértékű csökkenése
0,1–0,2
A betegség valószínűségének közepes mértékű csökkenése
Akut mesenterialis ischaemia: biomarker egyenlő diagnózis? Rosero Olivér dr.
■
Harsányi László dr.
■
Szijártó Attila dr.
Semmelweis Egyetem, Általános Orvostudományi Kar, I. Sebészeti Klinika, Budapest
Az akut mesenterialis ischaemia azonnali beavatkozást igénylő sürgősségi állapot. A sebészet és intenzív terápia területén az utóbbi években bekövetkezett komoly fejlődés ellenére a kórkép halálozása továbbra is kiemelkedően magas. A klinikai kép sokszínűsége és a nem specifikus laboratóriumi eltérések gyakran késleltetik a diagnózist, ami az ischaemiás károsodás progresszióját és a beteg túlélési esélyeinek csökkenését vonja maga után. Mindezek miatt egyre nagyobb az igény olyan, a mesenterialis ischaemiát korán és megbízhatóan jelző szerológiai markerre, amely képes lerövidíteni a diagnosztikus folyamatot. A szerzők áttekintik a mesenterialis ischaemia korai diagnózisában használt tradicionális, valamint a jelenleg még kísérleti stádiumban lévő új típusú biomarkereket. Orv. Hetil., 2014, 155(41), 1615–1623. Kulcsszavak: mesenterialis ischaemia, diagnosztika, szerológiai marker
Acute mesenteric ischemia: Do biomarkers contribute to diagnosis? Acute mesenteric ischemia is an emergency condition that requires immediate therapy. Despite advances in the fields of surgery and intensive therapy, the mortality of this condition remains high. This is due to the broad variability of clinical presentations and non-specific laboratory findings, which delay the diagnosis allowing the ischemia to progress and further worsening the patients’ chances of survival. Thus, there is a significant need for reliable and enhanced serological markers of intestinal ischemia. The authors review the traditionally used and novel experimental serological markers for early diagnosis of mesenteric ischemia. Keywords: mesenteric ischemia, diagnosis, serological marker Rosero, O., Harsányi, L., Szijártó, A. [Acute mesenteric ischemia: Do biomarkers contribute to diagnosis?]. Orv. Hetil., 2014, 155(41), 1615–1623.
(Beérkezett: 2014. augusztus 6.; elfogadva: 2014. augusztus 28.)
Rövidítések α-GST = alfa-glutation s-transzferáz; ALP = alkalikus foszfatáz; AMI = akut mesenterialis ischaemia; CABA = (cobalt albumin binding assay) kobalt-albumin kötő assay; CK-MB = kreatinkináz – MB-izoenzim; FABP = (fatty acid binding protein) zsírsavkötő fehérje; IMA = (ischemia modified albumin) ischaemiamodifikált albumin; LDH = laktátdehidrogenáz; LR = (likelihood ratio) valószínűségi arány
Bár az akut mesenterialis ischaemia a sebészeti sürgősségi kórállapotok csupán 1-2%-át teszi ki, kórházon belüli halálozása a 60-80%-ot is elérheti [1]. A betegség patofiziológiájának alaposabb megértése, a diagnosztikus és teDOI: 10.1556/OH.2014.30013
rápiás módszerek fejlődése ellenére a túlélési adatok nem mutattak érdemi javulást az elmúlt évtizedek során. Ennek legfőbb oka a diagnózis megszületéséig eltelt hosszú idő és így a túl későn megkezdett adekvát terápia. Az állapot legtöbbször csak a definitív bélelhalás kialakulásakor ismerhető fel, amely során a beteg általában már a szepszis jeleit mutatja, annak minden szövődményével és következményével együtt. A korai diagnózis elengedhetetlen a hatékony kezeléshez, csak így lehetne a halálozási arányt a lehető legalacsonyabban tartani. Ezt nehezítik a bizonytalan panaszok, a veszélyeztetett betegek széles köre, valamint a klinikailag hasznos diagnosztikus tesztek és laboratóriumi szűrővizsgálatok hiánya [2]. A vé-
1615
2014
■
155. évfolyam, 41. szám
■
1615–1623.
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
1. ábra
Intraoperatív állapot distalis jejunum- és ileumischaemiával (Forrás: Kritikus Mesenterialis Ischaemia. Adaptív Mechanizmusok. Távoli Szervi Diszfunkciók. 2013, 66, 13–19.)
konybél ischaemiás toleranciája csupán 6 óra, ezen idő a maximum, míg képes ellenállni az ischaemiás inzultusnak, mielőtt irreverzíbilisen károsodna. Minél rövidebb ideje állnak fenn a beteg panaszai, annál nagyobb az esélye a túlélésre a műtétet követően [3]. A korai diagnózis fontosságát támasztják alá azon klinikai vizsgálatok eredményei is, amelyek során azt találták, hogy amennyiben a tünetek kezdetétől számított 24 órán belül felismerésre kerül a kórkép, a betegek túlélése körülbelül 50%, amenynyiben azonban ennél későbbre tolódik a diagnózis, úgy a mortalitás meredeken emelkedik, és 70%-nál is magasabb lehet [4] (1. ábra). Az akut mesenterialis ischaemia a bélrendszer normális metabolizmusához szükséges vérellátás hirtelen csökkenésének következtében lép fel, amelynek hátterében leggyakrabban a mesenterialis erek okklúziója vagy hipoperfúziója áll. Az artériás elzáródást leggyakrabban az arteria (a.) mesenterica superior kardiogén embolisatiója okozza (az esetek 40-50%-ában). A visceralis artériás embolusok többsége anatómiai okoknál fogva az a. mesenterica superiorba jut. Az embolusok 50%-a az a. colica media eredésétől distalisan okoz elzáródást, ezáltal az a. pancreaticoduodenalis inferior ágain keresztül a proximalis jejunum vérellátása intakt maradhat, miközben a vékonybél többi része vértelenné válik. Az akut mesenterialis trombózis a bélrendszert érintő ischaemiás események 20-30%-át teszi ki, és általában egy már korábban atheroscleroticusan beszűkült érszakaszon lép fel. Leggyakrabban az a. mesenterica superior eredésénél alakul ki, az embolusoknál kiterjedtebb, a duodenumtól a colon transversumig terjedő ischaemiás bélkárosodást okozva. Ez azt eredményezi, hogy a trombotikus eredetű okkluzív mesenterialis ischaemia túlélőinél, a kényszerűségből kiterjesztett műtéti reszekciók után, gyakran jelentkezik rövidbél-szindróma (a proximalis duodenojejunum és a colon kevesebb mint 70%-a marad csak épen) [5]. Az esetek maradék egyharmad része nonokkluzív mesenterialis ischaemia, amelynek háttere nem teljesen 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
tisztázott, leggyakrabban kardiogén sokk következtében fennálló alacsony perctérfogat szindróma mellett jelentkező diffúz mesenterialis vasoconstrictio következménye. Mivel leggyakrabban súlyos társbetegségekkel rendelkező, kritikus állapotú betegeket érint, alattomos kezdet és magas mortalitás jellemzi. Az esetek fennmaradó 10%-át mesenterialis vénás trombózis okozza, amelynek hátterében legtöbbször patológiás intraabdominalis folyamat (pancreatitis, tumor, szepszis) vagy primer alvadási zavar áll. A mesenterialis vénák trombózisa általában szegmentális, az érintett bélfal ödémájával és vérzéses nekrózisával járó állapot. Közismert, hogy a klinikai gyakorlatban az akut intestinalis ischaemia definitív diagnózisa nehéz és sokszor késik. Bár ritka kórképről van szó, incidenciája a várható életkor meghosszabbodása miatt növekszik. Fő rizikófaktorai az előrehaladott életkor, az atherosclerosis, az alacsony perctérfogattal járó állapotok, a szívritmuszavarok, a valvularis szívbetegségek, a közelmúltban zajlott myocardialis infarctus és az intraabdominalis malignus kórképek (1. táblázat). A mesenterialis ischaemia tünetei rendkívül sokszínűek lehetnek, ez jelenti a legnagyobb kihívást a diagnosztizálás során. Fizikális vizsgálattal a klasszikus, szinte elviselhetetlen hasi fájdalom az esetek egy részében nem észlelhető, sokszor csak bizonytalan abdominalis panaszokat találunk, ritkán pedig a tünetek közül a fájdalom teljesen hiányozhat. A gyakran alkalmazott szedatoanalgézia megnehezítheti az anamnézisfelvételt és a fizikális eltérések értékelését, a fennmaradó tünetek pedig rendkívül aspecifikusak lehetnek, főleg a nagy rizikójú betegek esetében. A kórképpel járó szövődmé1. táblázat
1616
Akut mesenterialis ischaemia százalékos eloszlása és kockázati tényezői Heys és mtsai [3] alapján
Incidencia
Típus
Kockázati tényezők
40–50%
Arteria mesenterica superior embolia
Szívinfarktus, ritmuszavar, kamrai aneurysma, endocarditis, atherosclerosis, reumás billentyűbetegség, cardiomyopathia, közelmúltban történt angiográfia
25%
Arteria mesenterica superior trombózis
Atherosclerosis, pangásos szívelégtelenség, hipotenzió, orális fogamzásgátló, hiperkoagulabilitás
20%
Nonokkluzív infarktus
Digoxin vagy α-adrenerg agonisták túladagolása, hipotenzió, szepszis, sokk, szívinfarktus, alacsony perctérfogat, ismeretlen
10%
Vena mesenterica Jobbszívfél-elégtelenség, primer superior mesenterialis elzáródás, szepszis, trombózis orális fogamzásgátló, thrombocytosis, disszeminált intravascularis koaguláció, postsplenectomia, korábbi mélyvénás trombózis, rosszindulatú daganat, pancreatitis, hepatitis, ösztrogén, közelmúltban történt hasi műtét
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
nyek, például ileus, peritonitis, pancreatitis vagy gastrointestinalis vérzés is maszkírozhatják a primeren fellépő mesenterialis ischaemia jeleit. A diagnózishoz gyakran van szükség olyan képalkotó módszerekre (például mesenterialis angiográfiára), amely az eredendően komorbiditással rendelkező betegek számára fokozott kockázatot jelenthet. A radiológiai diagnosztikus eljárások hasznosak ugyan, azonban nem mindenhol hozzáférhetőek, jelentős részük speciális felkészültséget, tapasztalatot igényel. Jól ismertek a kontrasztanyagos CT-vizsgálat relatív és abszolút kontraindikációi, mint például a jódtartalmú kontrasztanyagra való túlérzékenység, valamint a veseelégtelenség. Ezt különösen fontos hangsúlyozni az akut mesenterialis ischaemia miatt kezelt betegek esetében, ahol az esetek 50%-ában vesefunkció-károsodás és/vagy dehidráció is fennáll [6]. A diagnosztikus problémák eredményeképpen a vékonybél-ischaemia az esetek nagy részében csak akkor kerül felismerésre, amikor már kiterjedt, transmuralis bélelhalás, kísérő peritonitis és szepszis alakult ki. Mindez pedig olyan események láncolatát indíthatja el, amely visszafordíthatatlanul sokszervi elégtelenséghez, végül pedig halálhoz vezet. A plazmában megjelenő, szervkárosodásra utaló biomarkerek használata az orvosi diagnosztikában több évtizedes múltra tekint vissza, gondoljunk csak az akut myocardialis infarctus diagnosztikájában elengedhetetlen troponinra és CK-MB-re, vagy a májkárosodásra utaló szérumtranszamináz-emelkedésre. Ideális lenne egy olyan egyszerűen használható, noninvazív teszt, amely felvetné a bélrendszeri ischaemia gyanúját, ezáltal segítene kiemelni azon betegeket, akiknél további invazív vizsgálatok (például angiográfia) szükségesek. Sajnos azonban mind ez idáig a klinikai gyakorlatban nem áll rendelkezésünkre olyan specifikus marker, amely az előbbi követelményeknek megfelelve megbízhatóan jelezné az intestinalis ischaemiát és/vagy infarktust. A laboratóriumi eredmények legtöbbször nem specifikusak. Az akut mesenterialis ischaemia gyanúját támogató laboratóriumi értékek az esetek egy részében hasznosak ugyan, azonban normáltartományban lévő értékek esetén sem lehet teljes biztonsággal kizárni a kórképet. Amennyiben az akut mesenterialis ischaemia (AMI) klinikai gyanúja fennáll, a fiziológiás értékeket mutató laboratóriumi leletek nem indokolják a definitív diagnózishoz szükséges urgens radiológiai vizsgálatok mellőzését. Az emelkedett amiláz-, fehérvérsejtszám, hemoglobin- vagy foszfátszint, valamint a metabolikus acidosis néhány olyan nem specifikus indikátor, amely mesenterialis ischaemiára utalhat. Az elhalt sejtekből felszabaduló úgynevezett nekroenzimek, például a kreatinkináz (CK) [7], laktátdehidrogenáz (LDH), alkalikus foszfatáz (ALP) segíthetnek a transmuralis infarktus diagnózisában, azonban az ischaemia kezdeti stádiumában szintjük nem emelkedik diagnosztikus mértékben. Napjainkban a visceralis ischaemia diagnózisában a laboratóriumi markerek szerepe még csekély, az „ideális” biomarker azonosításáért jelenleg is komoly kutatómunka folyik. ORVOSI HETILAP
Bélrendszeri ischaemiára utaló hagyományos szerológiai markerek Fehérvérsejtszám A fehérvérsejtszám emelkedése (leukocytosis) a szervezetben zajló gyulladásos folyamatra utaló válaszreakció. A leukocytosis akut megbetegedésekben nagyon gyakori, rendkívül változatos azon kórképek listája, amelyek során észlelhető.
pH A bélrendszer vérellátási zavara következtében nagy mennyiségű laktát termelődik. A mesenterialis ischaemia akkor is súlyos laktátacidosist okoz, ha a szervezet többi részében a szöveti perfúzió megfelelő. Ez gyakran nem kerül felismerésre, különösen azokban az esetekben, ahol a hasi tünetek minimálisak. Acosta és mtsai [8] bélrendszeri ischaemia miatt kezelt betegekről szóló vizsgálatukban nagy arányban tapasztaltak metabolikus alkalosist, amelyet a kezdeti szakaszban megfigyelhető profúz hányás következményének tartottak.
D-dimer A D-dimer egy úgynevezett fibrindegradációs termék, vagyis olyan kisméretű fehérjefragmentum, amely fibrinolysis során a vérrög lebomlása következtében jelenik meg a vérben. Az akut bélrendszeri ischaemia lokális intravascularis koagulációt és fibrinlerakódást eredményez. A D-dimer-tesztet széles körben alkalmazzák, mivel normáltartományban lévő eredmény esetén gyakorlatilag kizárhatók a thromboemboliás események (teszttől függően fiziológiás D-dimer-érték esetén a thromboemboliás esemény valószínűsége 1% alá csökken) [9]. A magas negatív prediktív értéknek köszönhetően, normális Ddimer-érték esetén a mesenterialis vasculaturában zajló thromboeboliás esemény valószínűsége minimális, amely a differenciáldiagnosztika során fontos segítség lehet. Az akut mesenterialis ischaemia esetén a D-dimer szenzitivitása igazoltan magas [10, 11, 12, 13], ezzel egy időben azonban specificitása korlátozott, mivel számos egyéb sebészi és nem sebészi akut hasi kórkép járhat fokozott fibrinképződéssel. A normális D-dimer-érték segíthet kizárni az akut intestinalis ischaemiát, az emelkedett szérumszint azonban kevéssé segíti a diagnózist. A klinikai gyakorlatban hasznos lehet a molekula kedvező farmakokinetikája. A D-dimer plazmakoncentrációja viszonylagos állandóságot mutat, felezési ideje kellően hosszú ahhoz, hogy fokozott fibrinolízissel járó állapotok esetén a plazmában tartósan emelkedett koncentrációban legyen jelen [14]. A D-dimer-tesztek értékelésekor figyelembe kell venni, hogy a terápiás dózisú warfarin- és heparinkezelés csökkentheti a D-dimer szérumszintjét [15].
1617
2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
rendszerét túlterhelve változatlan koncentrációban jelenjen meg a perifériás vérben. Így a diagnosztikus lépések során viszonylag későn találkozunk laktátacidosissal, amelynek súlyos foka már kiterjedt bélrendszeri nekrózisra utal. Az emelkedett laktátszint az elégtelen szöveti perfúzióra utaló aspecifikus laboratóriumi jel, amelynek mérését azonban az előbb említett zavaró faktorok nehezíthetik [18, 19, 20]. Mivel a tradicionálisan használt szerológiai markerek alacsony szenzitivitásuknál és/vagy specificitásuknál fogva az intestinalis ischaemia pontos diagnózisához nem megfelelőek, újabb célmolekulákra van szükség (2. táblázat). Az akut mesenterialis ischaemia a mucosa felől indulva terjed a serosa irányába, logikusan tehát a bélrendszer vérellátási zavarának legkorábbi stádiumban történő diagnózisához olyan biomarkerre lenne szükség, amely mucosaeredetű [21].
L-laktát A glikolízis során minden sejt termel laktátot, amelynek szintje megfelelő oxigénellátottság esetében, egy jól szabályozott egyensúlyi állapot következtében, alacsony marad. Amikor a bélrendszer vérellátása kritikus szint alá csökken (a gastrointestinalis rendszer esetében ez az alapáramlás 50%-a alatti érték [16]), a sejtek energiaellátása már csak anaerob glikolízisből származik, amely a laktát fokozott termelését és véráramba kerülését eredményezi. Zsigeri ischaemia során az esetek jelentős részében a bél fokozott laktáttermelése ellenére az artériás vér laktátszintje normális maradhat. Az ellentmondás magyarázata a portális keringés sajátosságaiban keresendő, tekintve, hogy a bélkacsokból jövő vérben lévő laktátot a máj metabolizálja (Cori-kör) [17]. Tömeges laktátfelszabadulás kell ahhoz, hogy a máj metabolizáló
2. táblázat
Tradicionális és „új” típusú szerológiai markerek az AMI diagnózisában, humán vizsgálatok jellemzői és eredményei
Betegek száma
FVS.
pH
D-dimer
L-laktát
I-FABP
D-laktát
α-GST
IMA
Vizsgált Ischaemia prevalenciája populáció (%)
Mintavétel időpontja
T+
F+
F-
T-
Számított szenzitivitás
Számított specificitás
Hivatkozás
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
9
6
3
8
0,82
0,58
Delaney, 1999
361
14
akut has
Felvételnél
32
199
20
110
0,62
0,36
Kanda, 2011
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
28
10
7
9
0,8
0,4
Gearhart, 2003
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
7
2
5
12
0,6
0,83
Delaney, 1999
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
11
3
4
16
0,31
0,85
Gearhart, 2003
71
14
akut has
Preoperatív
6
11
4
50
0,6
0,82
Block, 2008
67
34
AMI-gyanú
Felvételnél
22
1
36
8
0,96
0,18
Chiu, 2009
101
9
AMI-gyanú
Felvételnél
9
59
0
33
1
0,36
Acosta, 2004
57
53
Akut has
Felvételnél
28
22
2
5
0,93
0,19
Güzel, 2013
85
24
Akut has
Felvételnél
20
38
0
27
1
0,42
Lange, 1994
200
24
Akut has
Felvételnél
36
92
12
60
0,75
0,39
Vahl, 1998
54
66
AMI-gyanú
Felvételnél
27
9
8
10
0,78
0,53
Gearhart, 2003
208
41
AMI-gyanú
Felvételnél
72
13
14
110
0,83
0,89
Matsumoto, 2014
50
44
AMI-gyanú
Felvételnél
15
8
7
20
0,68
0,71
Thuijls, 2011
50
60
Akut has
Felvételnél
27
0
3
20
0,9
1
Güzel, 2013
361
14
Akut has
Felvételnél
41
81
11
228
0,788
0,738
Kanda, 2011
61
21
Akut has
Felvételnél
7
0
6
48
0,538
1
Kanda, 1996
71
14
Akut has
Preoperatív
9
47
1
14
0,9
0,23
Block, 2008
31
29
Akut has
Preoperatív
8
3
1
19
0,9
0,87
Murray, 1994
26
46
AMI-gyanú
Felvételnél
12
2
0
12
1
0,86
Delaney, 1999
71
14
Akut has
Preoperatív
2
8
8
53
0,2
0,87
Block, 2008
54
65
AMI-gyanú
Felvételnél
25
4
10
15
0,72
0,77
Gearhart, 2003
26
46
Bélelzáródás tünetei
Preoperatív
12
2
0
12
1
0,86
Polk, 2008
14
50
AMI-gyanú
Felvételnél
6
0
1
7
0,85
1
Gunduz, 2007
fvs: fehérvérsejtszám; I-FABP: intestinalis zsírsavkötő fehérje; α-GST: alfa-glutation s-transzferáz; IMA: ischaemiamodifikált albumin. 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
1618
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
Ígéretes új szerológiai módszerek az akut mesenterialis ischaemia korai diagnosztikájában Intestinalis zsírsavkötő fehérje Az intestinalis zsírsavkötő fehérje (intestinal fatty acid binding protein – FABP) kisméretű (15 kD), vízoldékony, citoplazmában található fehérje, amely a vékonyés vastagbél érett enterocytáit felépítő proteinek jelentős részét (2%-át) alkotja. Az enterocyták a FABP 3 izoformáját expresszálják: intestinalis FABP (I-FABP), ileum epesavkötő fehérje (I-BABP) és máj-FABP (IL-FABP). Az I-FABP egyedül a vékonybélbolyhok villusainak csúcsán fordul elő, és normálisan nem mutatható ki a perifériás keringésben [22]. Az I-FABP részt vesz az intracelluláris pufferrendszer működésében, valamint a hosszú szénláncú zsírsavaknak az enterocyta apicalis membránjáról az endoplazmatikus reticulumba történő transzportjában, ahol az összetett zsírsavak bioszintézise történik [23]. Pelsers és mtsai [22] arról számoltak be, hogy legnagyobb számban a jejunumban és a colon alsó részeiben találhatók. Az I-FABP amellett, hogy magas koncentrációban van jelen az enterocytákban, az egyik legérzékenyebb a korai ischaemiára. Mesenterialis ischaemiában, amikor a bélhámsejtek membránjának integritása megszűnik, az I-FABP a keringésbe kerül, majd a vizeletben koncentrálódik [24]. Ennélfogva az I-FABP egy jól mérhető, mind a perifériás vérből, mind a vizeletből kimutatható szenzitív markere a bélischaemiának. Egy patkányokat használó kísérletes modellben munkacsoportunk kimutatta, hogy a szérum I-FABP-szintjének emelkedése jól korrelál a szövettani minták elemzése során talált intestinalis epithelsejt-károsodás mértékével [25]. Néhány humán vizsgálat során sikerült igazolni, hogy a szérum I-FABP-szintje megemelkedik a. mesenterica superior okklúziója esetén [13, 24, 26, 27, 28]. Klinikai gyakorlatban történő alkalmazhatóságát limitálja, hogy szérum-I-FABP-emelkedésről nemcsak a vékonybél ischaemiás károsodása kapcsán számoltak be, hanem a bélrendszer mucosáját érintő nonischaemiás megbetegedések kapcsán is [29]. Figyelembe kell venni azt is, hogy az I-FABP vizeletbe történő gyors kiválasztása (plazmafelezési ideje mindössze 11 perc) és koncentrálódása következtében a vizelet I-FABP-tartalmának meghatározása alkalmasabb lehet a diagnosztika során, mint a plazmakoncentráció [24].
D-laktát A laktát minden izomerje a piroszőlősav lebomlása során keletkezik specifikus laktátdehidrogenázok hatására. Az L-laktát-dehidrogenáz működése L-laktátot, a D-laktátdehidrogenáz működése D-laktátot eredményez. Az emlősök szövetei nem termelnek D-laktátot, az exogén forrásból keringésbe kerülő molekulát pedig a szervezet csak nagyon lassan képes metabolizálni. A laktát d-szteORVOSI HETILAP
reoizomere bakteriális fermentáció eredménye. Kimutatták, hogy a D(-)-laktát termelésében a gastrointestinalis traktust kolonizáló, normálflórához tartozó Escherichia coli, Lactobacillus, Klebsiella és Bacteroides speciesek vesznek részt [30]. Alacsony koncentrációban egészséges személyek vérében is kimutatható kevés keringő Dlaktát, azonban a bélnyálkahártya-barrier sérülése, ezáltal áteresztőképességének megnövekedése esetén a molekula szérumszintje jelentősen megemelkedhet. A zsigeri ischaemia egyik legkorábbi jelének a permeabilitás fokozódását tartják, ennélfogva a plazma D-laktát szintjének emelkedése alkalmas lehet a bélrendszer károsodott vérellátásának monitorozására. Ischaemia hatására a szervezet elveszíti védekezőképességét a bakteriális túlszaporodással szemben, így a mesenterialis ischaemiának kitett bélszakasz lumenében a baktériumok száma jelentősen emelkedik. A baktériumok proliferációja az anyagcseréjük fokozódásával, ezáltal növekvő D-laktát termelődéssel jár együtt. Az emlősök nem rendelkeznek a D-laktát gyors lebontásához szükséges enzimrendszerrel, így a molekula gyakorlatilag változatlan koncentrációban kerül a portalis érrendszeren keresztül a perifériás vérbe, amelyből ezáltal már a betegség korai stádiumában kimutatható. Általánosságban tehát a D-laktát felszaporodása a szisztémás keringésben intestinalis ischaemia következtében fellépő fokozott bélfal-permeabilitásra és a vastagbél baktériumflórájának túlszaporodására utal. A D-laktát a klinikai gyakorlatban hasznos marker lehet a bélrendszert érintő inzultusok korai diagnosztikája során [10, 31]. Patkánymodellben munkacsoportunk kimutatta, hogy a plazma D-laktát-szintjének emelkedése korrelál a fokozott intestinalis permeabilitással, amely mesenterialis ischaemia-reperfúziós károsodás hatására jön létre [25]. Az eredmények értékelését nehezítheti, hogy malabszorpciós szindrómák esetében az emésztetlen vagy részlegesen emésztett szénhidrátok megnövekedett mennyisége miatt, a vastagbelet kolonizáló baktériumok fermentációja során is D-laktát termelődik, amely a vérbe kerülve emelkedett plazmakoncentrációt, ezáltal fals pozitív ereményt adhat [32].
Alfa-glutation s-transzferáz (GST) A glutation s-transzferázok olyan antioxidáns hatású, a detoxikációban fontos szerepet játszó citoplazmatikus enzimek, amelyek a sejtek védelmi mechanizmusaiban vesznek részt egy sor toxikus és idegen anyag glutationnal történő konjugációja, ezáltal semlegesítése révén. A GST-család 4 alcsoportból áll, amelyek különböző szervekben eltérő számban vannak jelen. Az α-GST elsősorban a májban, a vesében és a bélrendszerben található. A sejtmembrán sérülését követően a vérkeringésbe kerül, ezáltal – többek között – a bélhámsejtek károsodását jelezheti [33]. Felhasználhatóságát limitálja, hogy sokszervi elégtelenségben, májischaemiában szenvedő, valamint hipotenziós betegek esetében szintén magas α-GST-szint mérhető a kísérő aszpartát-aminotransz-
1619
2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y
feráz- és alanin-aminotranszferáz-eltérésekkel együtt. Gondolni kell tehát arra, hogy az emelkedett plazmavagy vizelet-α-GST-szint vékonybél-ischaemia mellett máj- és vesekárosodásra is utalhat. Annak következtében, hogy az α-GST-t a fentebb felsorolt minden szerv epithelsejtjei expresszálják, csak abban az esetben lehet hasznos diagnosztikus markere a mesenterialis ischaemiának, ha bélrendszerre izolált károsodás feltételezhető [19].
Ischaemiamodifikált albumin (IMA) A humán szérumalbumin egy vérben keringő fehérjemolekula, amely N-terminális végén kobaltkötő résszel rendelkezik. Kimutatták, hogy ischaemiás szövetek környezetében a molekula elveszíti kobaltkötő képességét. A humán szérumalbumin azon típusát, amely zajló ischaemiás esemény miatt nem képes kobaltot kötni, ischaemiamodifikált albuminnak (IMA) nevezik. A szérum IMAkoncentrációjának méréséhez kobalt-albumin kötő assay-t (CABA) használnak, amelyet myocardialis ischaemia, vázizom-ischaemia, pulmonalis embolia és stroke esetében már alkalmaznak a klinikai gyakorlatban [34]. Eddig két eset-kontroll vizsgálatot publikáltak az IMA mesenterialis ischaemia korai diagnózisában alkalmazott hatékonyságával kapcsolatban [35, 36]. Ezek alapján úgy tűnik, hogy a módszer rendkívül szenzitív, azonban – mivel az IMA nem csak az intestinalis szövetek környezetében termelődik – nonspecifikus markere a bélrendszeri ischaemiának. Ráadásul az acidosis, a hypoxia, bizonyos ioncsatorna-zavarok, valamint a szabadgyöktermelődés is befolyásolhatják a CABA eredményét [34].
Citrullin A citrullin az enterocyták által glutaminból szintetizált aminosav. A plazmakoncentrációt a bélben való termelődés és a vesén keresztüli kiválasztás mennyiségi aránya határozza meg. Rövidbél-szindrómában mennyisége csökken. Akut vagy krónikus veseelégtelenséggel járó állapotokban, valamint az enterocyták számának csökkenése esetén alacsony citrullinszint mérhető. A citrullin plazmakoncentrációja tehát egy olyan dinamikusan változó paraméter, amellyel akut helyzetben a funkcionáló bélhámsejtek számára következtethetünk (hasonlóan az V-ös faktorhoz a máj esetén) [37].
Claudin-3 Az egy sejtrétegből felépülő intestinalis epithelium biztosítja a határt az intraluminalis béltartalom és a steril vérkeringés között. Ezért a barrier funkcióért az intracelluláris tight junctionök és alkotórészeik felelősek. A claudinokról bebizonyosodott, hogy a legfontosabb tight junctiont alkotó molekulák közé tartoznak, és egészséges bélhám esetén nagy számban találhatók a szomszédos epithelsejtek között [38]. A claudincsalád 24 ismert 2014 ■ 155. évfolyam, 41. szám
tagból áll, amelyek feloszthatók pórusképző és barrierképző alcsoportokra. Az epithelsejtek szövetspecifikus módon többféle claudint expresszálhatnak, jellegzetes félig áteresztő barriert hozva létre. A barrierképző claudinok alcsoportjába tartozó claudin-3 erősen expresszálódik az intestinalis epithelsejtek membránján [25]. Vizsgálatokkal igazolták, hogy a vékonybél integritásának sérülése esetében a vizeletben kiválasztott claudin-3 szintje megemelkedik. Ez az erős korreláció teszi alkalmassá a claudin-3 koncentrációjának mérését a vizeletben a mesenterialis ischaemia következtében kialakult intestinalis tight junction pusztulás detektálására. A vékonybélbolyhok csúcsán elhelyezkedő epithelsejtek a mesenterialis ischaemiára fokozottan érzékenyek. Az általuk expresszált, tight junctionök felépítésében részt vevő claudin-3 kiemelt szerepe abban rejlik, hogy rendkívül szenzitív mutatója lehet az akut mesenterialis ischaemiának már a korai stádiumban is, amikor a bélfal többi rétege még nem érintett. Az eredmények értékelésekor figyelembe kell azonban venni azt is, hogy a módszer specificitása alacsony, számos egyéb gasztroenterológiai betegség (gyulladásos bélbetegségek, nekrotizáló enterocolitis) is járhat tight junction vesztéssel, ezáltal a vizelet claudin-3-koncentrációjának emelkedésével. Az összesített vizsgálati eredmények alapján elmondhatjuk, hogy az akut mesenterialis ischaemia diagnosztikájában az új biomarkerek mind szenzitivitás, mind specificitás tekintetében jobban teljesítettek. Mivel az áttekintett, hivatkozásokban közölt vizsgálatokban a mesenterialis ischaemia prevalenciája eltérő volt, továbbá, hogy a különböző alcsoportokba bevont betegek számában is jelentős különbségek voltak, statisztikailag nem korrekt ezek alapján a különféle diagnosztikus tesztek pozitív és negatív prediktív értékére vonatkozóan általános következtetéseket levonni. Ennek kiküszöbölése céljából kiszámítottuk az összesített pozitív és negatív valószínűségi arányt, amely definíció szerint független a betegség prevalenciájától. A valószínűségi arány segítségével meghatározható a betegség relatív rizikója abban az esetben, ha a teszt pozitív (LR+) és abban az esetben, ha a teszt negatív (LR-) eredményt ad (3. táblázat). Az előzőleg felsorolt új biomarkereket figyelembe vevő, öszszesített valószínűségi arányok ezáltal nagyobb diagnosztikus értékeket képviselnek (4. táblázat).
Következtetések Az intestinalis ischaemia a hasi fájdalommal vagy akut has tüneteivel jelentkező betegek differenciáldiagnózisakor minden esetben fel kell merüljön. A definitív diagnózist nehezíti a klinikai kép sokszínűsége, igazolásához gyakran laparotomiára van szükség. A mesenterialis ischaemiával jelentkező, általában kritikus állapotú betegek esetében a sebészi ellátás késlekedésének súlyos következményei lehetnek. Ellentétben a szívvel, májjal és vesével, amelyek vérellátási zavarát szerológiai markerek sora képes gyorsan és
1620
ORVOSI HETILAP
Ö S S ZEFOGLA LÓ K ÖZLEM ÉN Y 3. táblázat
A valószínűségiarány-számítás eredményének elemzése
LR
Értékelés
>10
A betegség valószínűségének nagymértékű növekedése
5–10
A betegség valószínűségének közepes mértékű növekedése
2–5
A betegség valószínűségének kismértékű növekedése
1–2
A betegség valószínűségének csekély mértékű növekedése
1
Nincs változás a betegség valószínűségében
0,5–1,0
A betegség valószínűségének csekély mértékű csökkenése
0,2–0,5
A betegség valószínűségének kismértékű csökkenése
0,1–0,2
A betegség valószínűségének közepes mértékű csökkenése
